《托卡馬克電漿中雜質粒子輸運及控制的實驗研究》是依託核工業西南物理研究院，由崔正英擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：托卡馬克電漿中雜質粒子輸運及控制的實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：崔正英
- 依託單位：核工業西南物理研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
托卡馬克電漿中的雜質可引起芯部燃料稀釋，降低聚變產額，增加能量損失，誘發破裂不穩定性，嚴重影響托卡馬克的穩態運行。而雜質主要產生於電漿與器壁相互作用，正在建造的國際熱核實驗堆ITER計畫使用全鎢壁和為了減少偏濾器靶板上的熱負荷而在電漿邊緣主動注入雜質，以及最近通過大量的實驗數據預測的ITER密度分布的峰化因子約為1.45，比原先預計的更加峰化，這些都使得對雜質輸運問題的研究變得十分必要和緊迫。然而雜質輸運問題十分複雜，無論是實驗還是理論，目前對雜質輸運問題的理解都不足以預測未來ITER運行時的雜質行為。本項目擬在HL-2A裝置上通過穩態和擾動法注入雜質，提高雜質離子輸運係數實驗測量的準確度；通過主動注入多種雜質於不同的放電模式中，研究雜質輸運對電漿參數及其分布的依賴關係；並利用本院運用得比較成熟的四種輔助加熱手段，抑制雜質的芯部堆積和實現雜質的主動控制。
結題摘要
首先完成了雜質注入系統的改進，包括將雷射吹氣雜質注入斑點手動調節改為遠程計算機控制，提高了雜質注入量和時刻的精確調節；並首次將超聲分子束SMBI用於雜質輸運研究，通過大量的實驗找到了適合HL-2A裝置電漿中雜質輸運研究的最佳脈衝寬度和氣體壓強參數。建立了芯部雜質光譜測量EUV光學系統，開展了相關光譜研究。開展了雷射吹氣和SMBI雜質注入實驗研究，對比分析了兩種方法給出的雜質輸運係數；探索了穩態條件下利用電漿中固有雜質碳的多個電離態線輻射光譜的空間分布，獲取雜質擴散係數和對流速度的新方法。開展了各种放電條件下的雜質輸運實驗研究，建成了雜質約束特性與電漿參數依賴關係的資料庫，分析了雜質聚中的實驗條件；利用擾動法和穩態法分別獲取了歐姆、ECRH和NBI加熱條件下的雜質輸運係數，觀察到ECRH條件下雜質對流速度從歐姆的向里反轉為向外，探索了雜質主動控制的實驗方法。
